一种用于治超非现场执法的高速动态称重控制器的制作方法

1.本实用新型属于公路交通技术领域，涉及一种用于治超非现场执法系统的高速动态称重控制器。


背景技术：

2.多年来由于行驶道路的超限超载车辆对公路和桥梁造成严重的损坏，影响了公路的使用寿命，大大增加了建造维护成本，而且容易造成交通事故，严重影响到行车安全，同时给交通管理部门带来极大的治理和管理难题。为有效加强管理，充分发挥科技治超优势，推出治超非现场执法系统。
3.治超非现场执法系统作为货运车辆是否超载的检测系统，称重系统采集处理的实时性直接影响着整个系统的称量精度，目前治超非现场执法系统中用到的称量产品也各不相同，要实现准确称量，各类产品的兼容，前端的采集以及后端的信号处理的实时性至关重要，由于市场需求形式多样，单一的系统成本较高，不利于生产及管理，而各种称量装置在使用之前，都要经历开发、实验、型式评价等过程，而从开发到取得型式评价证书要经历相当长一个过程，没有通用的高速动态称重控制器解决这一问题，这样无形之中延长了产品开发周期，增加了企业的成本，不利于企业在市场中竞争。


技术实现要素：

4.本实用新型的为了解决原有控制器市场需求形式多样，单一的系统成本较高，单个功能产品开发的周期长，没有通用的高速动态称重控制器的问题。
5.为实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种用于治超非现场执法系统的高速动态称重控制器,包括滤波稳压电路单元、时钟电路单元、中央处理器单元；还设有稳压器芯片、网口芯片、两块can总线芯片、两块422总线芯片、两块232芯片、i/o芯片、静态随机存取存储器，所述中央处理器单元分别与网口芯片、两块can总线芯片、两块422总线芯片、两块232芯片、i/o芯片、静态随机存取存储器相互连接；所述时钟电路单元连接至中央处理器单元；所述滤波稳压电路单元分别连接稳压器芯片、网口芯片、两块can总线芯片、两块422总线芯片、两块232芯片、i/o芯片；所述稳压器芯片分别连接网口芯片、中央处理器单元、静态随机存取存储器。
7.进一步地，所述中央处理器单元选用stm32f429xxx，具有百兆网络接口，网络芯片选用lan87xxx，根据应用场景实现前端设备的联网和数据传输。
8.进一步地，所述can总线芯片为adm30xx，所述422总线芯片为adm25xx，根据信号传输速率，适配磁隔离接口芯片。
9.本实用新型具有以下有益效果：
10.1、本实用新型一种用于治超非现场执法系统的高速动态称重控制器，该控制器适用治超非现场执法系统和高速预检系统中前端采集器通过总线方式连接、多车道扩展以及需要前端设备联网的应用场景；能很好地缩短单个功能产品开发的周期，降低成本，提高产
品的市场竞争力。
11.2、本实用新型用can总线芯片和422总线芯片双总线架构，实现高速动态称重控制器与前端采集器连接，两个总线根据不同的协议传输不同的信息，实现不同信号在总线上独立传输，保证了信号传输的速率和灵活性。
12.3、存储部分除了常规的铁电存储器，系统额外适配了静态随机存取存储器以及百兆网络接口。
13.4、高速动态称重控制器通过总线方式按照一定的时序完成信号在静态随机存取存储器中的读取和处理，从而实现数据的高速读取；
14.5、整个系统采用直流5v单电源供电，无需光耦的情况下可实现外部通讯接口和i/o接口的隔离，提高了系统的可靠性。
附图说明
15.图1是本实用新型的原理框图。
16.图2是本实用新型的多任务处理流程示意图。
具体实施方式
17.本实施例公开了一种适用于治超非现场执法系统的高速动态称重控制器，具有双总线传输和高速数据读取处理的特点，可匹配治超非现场执法系统和高速预检系统中前端采集器通过总线方式连接、多车道扩展以及需要前端设备联网的应用场景。
18.本实用新型包含2路rs232接口，2路can总线接口、2路rs422接口、8路di输入接口、4路do输出接口以及1路百兆网口，对外接口进行防雷、防浪涌、防静电设计，对接口部分进行保护，提高系统的可靠性。
19.如图1所示，本实用新型一种用于治超非现场执法系统的高速动态称重控制器,包括滤波稳压电路单元3、时钟电路单元2、中央处理器单元1；还设有稳压器芯片4、网口芯片5、两块can总线芯片6、两块422总线芯片7、两块232芯片8、i/o芯片9、静态随机存取存储器10，所述中央处理器单元1分别与网口芯片5、两块can总线芯片6、两块422总线芯片7、两块232芯片8、i/o芯片9、静态随机存取存储器10相互连接；所述时钟电路单元2连接至中央处理器单元1；所述滤波稳压电路单元3分别连接稳压器芯片4、网口芯片5、两块can总线芯片6、两块422总线芯片7、两块232芯片8、i/o芯片9；所述稳压器芯片4分别连接网口芯片5、中央处理器单元1、静态随机存取存储器10。
20.采用5v开关电源进行供电，5v电源主要对232芯片8、can总线芯片6、422总线芯片7、网口芯片5、i/o芯片9进行供电，系统3.3v电源通过稳压器芯片4提供，稳压器芯片4为：mic29xx-3.3，由5v开关电源转换而来。
21.隔离电源由稳压器芯片4自身转换提供，从而实现了单电源供电，接口地回路和系统地回路的隔离，达到接口隔离的目的；网口芯片5为lan87xxx；
22.422总线芯片7选用adm25xx,can总线芯片6选用adm30xx，rs232芯片8选用adm32xx,这3种芯片芯片都是单电源5v供电的电磁隔离芯片，满足系统设计的要求。
23.工作时：can总线芯片6和422总线芯片7与前端采集终端连接，实现数据的传输，本发明接收到数据，按照一定的时序存储在静态随机存取存储器10中，静态随机存取存储器
10选用is62wxx。3.3v供电，通过高速总线接口和中央处理器单元1cpu进行数据交互，中央处理器单元1cpu选用stm32f429xxx，能够运行片上操作系统，实现多任务并行处理，随时访问静态随机存取存储器10中的数据，实现数据高速读取和处理。
24.使用时利用stm32f429xxx嵌入式系统多任务的特点，在can总线芯片6接收采集的同时，232芯片8、422总线芯片7、i/o芯片9以及其它任务同步工作，如图2所示，利用中央处理器单元1cpu的定时器将中央处理器单元1cpu时间分为多个时间段，再将时间段按照优先级分配给多任务进程，实现多个进程同时执行；实时操作系统以定时器记录时间段，根据定时器产生中断，触发任务单元进行调度，从而在进程间实时切换，实现数据的快速读取和多任务实时调度。
25.例如：can总线芯片6在实时接收采集通道数据的同时，外部i/o芯片9通道触发，触发定时器
①
，启动称重处理流程，触发定时器
②
，静态随机存取存储器10实现数据的快速存储，触发信号消失后，触发定时器
③
，中央处理器单元1cpu读取静态随机存取存储器10中的数据通，通过算法合成计算出对应重量，同时触发定时器
④
，网口芯片5开始工作，按照之前预设好的协议将数据传输给上位机并显示在称重控制器显示界面上，上位机回复收到的状态帧给称重控制器，整个称重流程完成。